一种结构用空心重组木质材的制造方法与流程

本发明涉及一种结构用空心重组木质材的制造方法，尤其适用于结构用重组木质梁和板等建筑结构构件，属于绿色建材技术领域。

背景技术：

在国家出台的《绿色建筑行动方案》、《促进绿色建材生产和应用行动方案》、《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》等系列政策文件中，已明确将木质材料列为绿色建材的范畴。重组木质材是由竹束单元或木束单元经过浸胶、干燥、组坯和胶合等工序制造而成，其已经在国内10多个省份进行推广和应用，是我国目前最主要的木质工程产品之一，由于其优良的物理力学性能，在建筑结构领域具有广阔的应用前景。传统制造重组木质材往往为实心截面，制造成本高，且其在用于结构用梁和板等建筑结构构件时，由于其自重大，往往导致结构用构件的相对力学性能低。这些存在的问题会导致传统方法制造的重组木质材难以在结构用梁和板等建筑结构构件中进行快速推广。

技术实现要素：

本发明的目的是一种结构用空心重组木质材的制造方法，以降低重组木质材的制造成本，优化重组木质材的截面形状，降低建筑结构构件的制造成本，提高重组木质材的相对力学性能，即构件力学性能与其整体密度的比值，快速推进重组木质材在建筑结构领域的应用和推广。

本发明提出的结构用空心重组木质材的制造方法，包括以下步骤：

(1)将原竹疏解成竹束单元，使竹束单元的厚度为10～15mm，竹束单元的长度为2000～3000mm，竹束单元的宽度为100～150mm；

(2)将木单板疏解成木束单元，使木束单元的厚度为10～15mm，木束单元的长度为500～2000mm，木束单元的宽度为100～150mm；

(3)将上述疏解成的竹束单元或木束单元，采用热空气作为介质进行干燥，干燥温度40～70℃，干燥时间为8～10h；

(4)将上述干燥后的竹束单元或木束单元浸渍在酚醛树脂溶液中，酚醛树脂溶液的固含量浓度为9～15％，浸渍温度为18～30℃，浸渍时间为10～20分钟；

(5)将步骤(4)得到的浸渍后的竹束单元或木束单元铺装，使竹束单元层或木束单元层的层数为4～30层，得到预铺装层；

(6)将四周涂有脱模剂的实心钢制型材铺装在步骤(5)所得到预铺装层上且位于预铺装层中宽度中间位置；

(7)在实心钢制型材上再铺装步骤(4)的竹束单元层或木束单元层，得到空心重组木质材初品；

(8)对步骤(7)的空心重组木质材初品进行施压成型，若采用热压法，施压成型的压力为1～5mpa，施压成型的温度为120～150℃，施压成型的时间为40～70分钟，若采用冷压法，施压成型的压力为30～70mpa，施压成型后热固化的温度为120～150℃，施压成型后热固化的时间为12～20h，得到成型空心重组木质材；

(9)对步骤(8)的成型空心重组木质材进行养护，养护时间为48h，养护温度为18～30℃，养护湿度为50～70％；

(10)将上述养护后的成型空心重组木质材进行脱模，抽出其中的实心钢制型材，得到空心重组木质材产品。

本发明提出的一种结构用空心重组木质材的制造方法，其优点是：

本发明的结构用空心重组木质材的制造方法，在传统工艺制造重组木质材过程中增加实心钢制型材的铺装和脱模工艺，以优化重组木质材的截面形状，制造出空心截面的重组木质材，制造成本低、制造工艺简便。当重组木质材用作梁和板等结构构件时，采用优化后的空心截面，能够显著增加整个构件的相对力学性能。本发明方法能够简便快速地制造出结构用空心重组木质材，制造的结构用空心重组木质材具有成本低、力学性能高的特性，在建筑结构中具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明梁实施例1的结构用空心重组木质材的截面图。

图2是本发明板实施例2的结构用空心重组木质材的截面图。

图1、图2中，1是竹束单元或木束单元，2是圆形实心钢制型材。

具体实施方式

本发明提出的结构用空心重组木质材的制造方法，包括以下步骤：

(1)将原竹疏解成竹束单元，使竹束单元的厚度为10～15mm，竹束单元的长度为2000～3000mm，竹束单元的宽度为100～150mm；

(2)将木单板疏解成木束单元，使木束单元的厚度为10～15mm，木束单元的长度为500～2000mm，木束单元的宽度为100～150mm；

(3)将上述疏解成的竹束单元或木束单元，采用热空气作为介质进行干燥，干燥温度40～70℃，干燥时间为8～10h；

(4)将上述干燥后的竹束单元或木束单元浸渍在酚醛树脂溶液中，酚醛树脂溶液的固含量浓度为9～15％，浸渍温度为18～30℃，浸渍时间为10～20分钟；

(5)将步骤(4)得到的浸渍后的竹束单元或木束单元铺装，使竹束单元层或木束单元层的层数为4～30层，得到预铺装层；

(6)将四周涂有脱模剂的实心钢制型材铺装在步骤(5)所得到预铺装层上且位于预铺装层中宽度中间位置；

(7)在实心钢制型材上再铺装步骤(4)的竹束单元层或木束单元层，得到空心重组木质材初品；

(8)对步骤(7)的空心重组木质材初品进行施压成型，若采用热压法，施压成型的压力为1～5mpa，施压成型的温度为120～150℃，施压成型的时间为40～70分钟，若采用冷压法，施压成型的压力为30～70mpa，施压成型后热固化的温度为120～150℃，施压成型后热固化的时间为12～20h，得到成型空心重组木质材；

(9)对步骤(8)的成型空心重组木质材进行养护，养护时间为48h，养护温度为18～30℃，养护湿度为50～70％；

(10)将上述养护后的成型空心重组木质材进行脱模，抽出其中的实心钢制型材，得到空心重组木质材产品。

上述的实心钢制型材为圆形、椭圆形、四边形或三角形。

上述述的实心钢制型材的型号为q355，表面采用精刨处理。

以下介绍本发明方法实施例：

实施例1

(1)将原竹疏解成竹束单元1，使竹束单元的厚度为10mm，竹束单元的长度为2500mm，竹束单元的宽度为100mm；

(2)将上述疏解成的竹束单元，采用热空气作为介质进行干燥，干燥温度50℃，干燥时间为8h；

(3)将上述干燥后的竹束单元浸渍在酚醛树脂溶液中，酚醛树脂溶液的固含量浓度为10％，浸渍温度为25℃，浸渍时间为10分钟；

(4)将步骤(3)得到的浸渍后的竹束单元铺装，使竹束单元层的层数为20层，得到预铺装层；

(5)将四周涂有脱模剂的圆形实心钢制型材2铺装在步骤(4)所得到预铺装层上且位于预铺装层中宽度中间位置，圆形实心钢制型材2的直径为50mm；

(6)在实心钢制型材上再铺装步骤(4)的竹束单元层，得到空心重组木质材初品；

(7)对步骤(6)的空心重组木质材初品进行施压成型，采用冷压法，施压成型的压力为40mpa，施压成型后热固化的温度为140℃，施压成型后热固化的时间为18h，得到成型空心重组木质材；

(8)对步骤(7)的成型空心重组木质材进行养护，养护时间为48h，养护温度为20℃，养护湿度为65％；

(9)将上述养护后的成型空心重组木质材进行脱模，抽出其中的实心钢制型材2，得到空心重组木质材产品，其横截面示意图如图1所示，其横截面尺寸为100mm(宽度)×200mm(厚度)×2500mm(长度)。

所述的实心钢制型材为q355，且表面采用精刨处理。

本发明典型实施例的梁，是由上述的空心重组木质材产品制造而成。

对照例1

对照典型实施例为实心重组木质材，它由多层竹束单元铺装；经过冷压一次施压成型；竹束单元浸渍时选用的胶黏剂为浸渍用酚醛树脂；竹束单元由原竹经过疏解而成。

对照1空心重组木质材典型制造方法，除了不增加圆形实心钢制型材的铺装、脱模外，其它工艺与实施例1等同。

表1梁构件的力学性能

从表1可以看出，采用本发明空心重组木质材制造的梁构件的力学性能与对照例相比，相对抗弯弹性模量增加了37.0％，相对抗弯强度增加了17.7％，均得到了显著提高。

实施例2

(1)将原竹疏解成竹束单元1，使竹束单元的厚度为10mm，竹束单元的长度为2500mm，竹束单元的宽度为100mm；

(2)将上述疏解成的竹束单元，采用热空气作为介质进行干燥，干燥温度50℃，干燥时间为8h；

(3)将上述干燥后的竹束单元浸渍在酚醛树脂溶液中，酚醛树脂溶液的固含量浓度为10％，浸渍温度为25℃，浸渍时间为10分钟；

(4)将步骤(3)得到的浸渍后竹束单元沿厚度方向铺装，使竹束单元层的层数为10层，得到预铺装层；

(5)将四周涂有脱模剂的圆形实心钢制型材2铺装在步骤(4)所得到预铺装层上，圆形实心钢制型材2的直径为20mm；

(6)在实心钢制型材上再铺装步骤(4)的竹束单元层，得到空心重组木质材初品；

(7)对步骤(6)的空心重组木质材初品进行施压成型，采用热压法，施压成型的压力为4mpa，施压成型的温度为140℃，施压成型的时间为40分钟，得到成型空心重组木质材；

(8)对步骤(7)的成型空心重组木质材进行养护，养护时间为48h，养护温度为20℃，养护湿度为65％；

(9)将上述养护后的成型空心重组木质材进行脱模，抽出其中的实心钢制型材2，得到空心重组木质材产品，其横截面示意图如图2所示，其横截面尺寸为1220mm(宽度)×40mm(厚度)×2400mm(长度)。

所述的实心钢制型材为q355，且表面采用精刨处理。

本发明典型实施例的板，是由上述的空心重组木质材产品制造而成。

对照例2

对照典型实施例为实心重组木质材，它由多层竹束单元铺装；经过冷压一次施压成型；竹束单元浸渍时选用的胶黏剂为浸渍用酚醛树脂；竹束单元由原竹经过疏解而成。

对照2空心重组木质材典型制造方法，除了不增加圆形实心钢制型材的铺装、脱模外，其它工艺与实施例2等同。

表1梁构件的力学性能

从表1可以看出，采用本发明空心重组木质材制造的板构件的力学性能与对照例相比，相对抗弯弹性模量增加了34.9％，相对抗弯强度增加了22.8％，均得到了显著提高。